某小区中水回用工艺设计毕业设计.doc

1．概述
第 一 部 份
某小区生活污水再生利用（中水）处理
工艺设计（B） 说明书

1. 概述
1.1 项目概况
某地块是上海某房地产经营有限公司开发的大型住宅小区，总占地约164700m2，总建筑面积417748m2，小区共分三期建设，总绿化面积为5.76万m2，道路约为1.2万m2，停车车位有900个，水景面积约为3500m2。为了充分利用水资源，响应国家节水政策，降低小区用水费用，小区开发商拟建一套生活废水（或称杂排水）处理再生利用设施，以达到《城市污水再生利用 城市杂用水水质》要求回用，中水主要用于小区内的绿化浇灌、道路地面冲洗、车辆清洗等功能。

1.2中水回用的现状与意义
水是人类社会赖以生存的最重要物质条件之一，我国作为一个水资源紧缺的国家，人均水资源占有量为273立方米，仅为世界人均占有量的1/4，水资源紧缺已成为制约我国城市可持续发展的重要因素。
　　中水主要指城市污水或生活污水处理后达到一定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水，其水质介于上水与下水之间，中水回用则是将城市污水进行处理后作为再生资源回用。是水资源有效利用的一种形式。中水回用，是解决城市水资源危机的重要途径，也是协调城市水资源与水环境的根本出路。开发和应用投资省、见效快、运行成本低的中水回用处理技术已经成为确保社会经济可持续发展的重大课题。
设置中水回用既可以有效地利用和节约有限的、宝贵的淡水资源，又可以减少污、废水排放量，减少水环境的污染，还可以缓解城市下水道的超负荷现象，具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。城市污水由于水量稳定，基建投资经济，许多国家都将中水回用作为解决缺水问题的优选方案。
国际上，日本、美国等国早已开展污水处理后回用的工作。美国加利福尼亚已实施卫生间废水处理再利用工程。在德国的一些城市，地方政府正试验提供处理过的废水冲洗马桶。
　　中水回用的典型代表是日本，上世纪60年代起就开始使用中水。1997年底，日本供建筑、建筑物群、居民小区的冲厕或其它非生活饮用的杂用水污水净化设施有1475套，回用水量为0.71亿立方米/年，占城市总供水量（165.5亿立方米/年）的0.4%。
　　我国从1958年开始对城市污水处理与利用的研究。上世纪60年代关于污水灌溉的研究已达到一定的水平。上世纪70年代中期进行了城市污水以回用为目的的污水深度处理小试。上世纪80年代初，我国北京、西安等缺水的大城市开展了污水回用于工业和民用的试验研究，其中有些城市的不少公共建筑建设了中水回用装置并取得了积极的成果。
　　以北京为例，高碑店污水处理厂再生水回用工程日输水能力为47万立方米/日，一期供水规模是30万立方米/日，作为高碑店湖的补充水和市第一热电厂的工业冷却用水。

1.3 中水系统的分类
中水回用系统是指将生活污水、雨水、空调冷凝水等经过净化处理后回用于建筑物或居住小区内，作为杂用水的供水系统。杂用水既可以用来冲洗便器、汽车、绿化、洗洒道路、还可以作为工业冷却用水、城市水系统补充用水。
按中水的供水范围分，中水系统一般可分为以下三种：

表1 中水系统基本类型
类型
系统图
特点
适用范围

城市中水系统

工程规模大，投资大，处理水量大，处理工艺复杂，一般短时间内难以实现
严重缺水的城市，无可开辟地面和地下淡水资源时
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类型
系统图
特点
适用范围

小区中水系统

可结合城市小区规划，进行部分污水深度处理回用，可节水30%，工程规模较大，水质较复杂，管道复杂，但集中处理费用较低
缺水城市的小区，建筑物分布较集中的新建住宅小区和集中高层建筑群

建筑中水系统

采用优质杂排水作为水源，处理方便，流程简单，投资省，占地小，管道短，施工方便，处理水量容易平衡
大型公共建筑、公寓和旅馆、办公楼等
本项目即小区中水系统的特点是拥有两套上下水管道系统。两套上水管道中，一套为自来水管道，供生活饮用和洗、浴用水，另一套为中水管道，供经过处理后的中水使用，以便冲洗厕所和喷洒道路、浇灌绿地和其他杂用。两套下水管道中，一套为排放冲洗厕所的水至化粪池，另一套是专门收集洗、浴用水，输送到中水处理系统处理。处理后的再生水用作小区内的绿化浇灌、道路地面冲洗、车辆清洗等功能。

1.4 中水回用优势和存在的问题
在有水量较大，对水质要求相对较低的工业用水方面，中水回用有着相当的优势和乐观的前景。第一，可以节约大量的地下水和自来水，缓解城市用水压力。第二，中水水价低廉，虽然输水管网需要一次性投资，但每年节约的用水费用更加客观。第三，现在污水处理技术成熟，处理后的水质也相当稳定，完全可以满足工业用水的需求。
但目前中水回用也存在着不少的问题。首先我国大部分城市的污水处理能力有限，中水回用的范围不广泛，仅限于部分严重缺水的城市，且大多数中水工程是由政府强制安装。其次，在一些已经开展中水回用的地区，中水回用工程运营状况不佳。部分已经安装了中水回用系统的居民小区的中水回用工程闲置多年，造成严重的投资浪费；而污水处理厂净化后的污水由于管网限制，也不能得到很好的利用。再次，我国居民的节水意识、中水回用意识不强，很多人对中水的卫生性等存有顾虑，在感情上无法接受中水，从而影响了其普及。当然，当前的水价偏低也是造成中水回用成本较高从而难以推广的重要原因之一。另外，想要在建筑内实现中水回用就必须建立一套独立于自来水系统的水供应系统，成本高，管理难度也相应增加，一定程度上制约了其发展。

2.项目主要技术指标
2.项目主要技术指标
2.1 设计依据：
业主设计委托书中提供的设计资料及总平面布置图等。
2.2 设计原则：
（1）整套中水处理设施全部采用地埋式，上覆草皮，避免影响小区视觉景观和破坏小区建筑整体布局。
（2）设计方案严格执行或参照国家或上海市的规定和规范，确保回用水水质指标均达到中水回用标准。
（3）根据进水水质情况及出水水质标准要求，选用合适本工程特点的、成熟的、先进的、并且高效节能、简便易行的污水处理工艺，力求达到管理方便，运行稳定，确保处理效果，节约工程投资和日常运行费用等要求。
（4）减少中水回用处理设施本身对环境的影响，妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥和臭气、噪声等，避免二次污染。
（5）为增加出水水质可靠性、提高处理程度，拟选用有较多实践运行经验，比较成熟的处理工艺，整个工艺流程应尽量减少污泥的产生量。
（6）各处理构筑物应对水力负荷和有机负荷的适应范围较大，整个系统有较好的抗冲击负荷能力。
（7）设计时须考虑水处理设备出故障时污水的排放问题，以满足住户正常使用
（8）整套设施将尽可能采用自动化控制，以方便物业人员操控，满足远程控制要求。

2.3 概况及自然条件
1) 气象情况
小区所处区域位置属北亚热带季风气候区，是典型的海洋性气候，温和湿润，四季分明，雨水充沛，无霜期长。全年平均气温15.5℃，无霜期234天，
平均日照2016小时，多年平均降水量1056.6mm。
2) 河道、水文情况
小区地处长江三角洲古太湖流域的湖沼平原，地势低平，土壤种类为青紫泥。区域内东侧有河道一处，常水位2.2m，历年最高水位4.8m。
3) 地形和地貌
小区区域内地势平坦。
4) 地震设防
根据建筑抗震设计规范的规定，小区建筑设施按7级烈度设防。
5) 自然灾害
小区地处亚热的南缘，是东南季风盛行地区，因受冷暖空气交替影响，灾害性气候频繁，台风、暴雨、洪水是区域的主要威胁。

2.4 设计水量的确定
2.4.1 小区回用水量的计算
中水的处理水量是根据小区各使用点的中水用途确定的，中水用途主要为：绿地浇灌、地面冲洗、车辆冲洗等杂用水。
1）绿化浇灌：绿地所占面积约为总面积的35%，即164700×35%=57600m2，按《建筑给排水设计规范》，采用每天一次，每次每平方米所需水量为1.5L，日用水量为。
2）道路地面冲洗：道路所占面积约为1.2万平方米，按《建筑给排水设计规范》，采用每天两次，每次每平方米所需水量为1.5L，日用水量为。
3）车辆清洗：小区共有停车车位900个，按《建筑给排水设计规范》，每四天清洗一次车辆，每车每次清洗所需水量为250L，日用水量为。
综上所述，所需总水量共计178.65m3。考虑5%的反冲洗水，则实际中水需水量为。根据《建筑中水设计规范》，中水水源量宜为中水回用水量的110％—115％，取115%，因此设计水量为。
2.4.2 水量平衡
小区一期工程共有8幢高层，每幢25层，每层4户。现以每户3.5人计，根据2004年《上海市污水专业规划》，每人每天用水以180升计，则每幢楼每天的生活排水量为。根据《建筑中水设计规范》，住宅给水组成百分率中，冲厕占21%，考虑10％的损耗，则每幢楼的生活废水量为。预收集5幢楼的生活废水量，为每天，可以满足中水设计水量要求。

2.5 进出水水质指标
小区污水（或称杂排水）主要为生活污水，可生化性较好，回用水应符合《城市污水再利用 城市杂用水水质》（GB/T 18920-2002）的标准。本设计的进水绘制和回用水绘制标准见表2
表2 设计进水水质、出水水质 (单位：mg/L)
水质指标
设计进水水质
回用水水质标准
CODcr
150～250
/
BOD5
70～150
BOD5≤10
SS
≤200
/
NH3-N
≤15
NH3-N≤10
pH值
6.0～9.0
pH值6.0～9.0

总大肠菌群≤3个／L

游离余氯：接触30min后≥10，管网末端≥0.2

3．中水处理系统的工艺选择

3．1 工艺选择的原则
选定中水处理工艺的原则如下：
(1)一般来说，不同小区对出水的要求差异较大，应根据我国《地面环境质量标准》(GB3838 -88)和《污水综合排放标准》(GB8978-96)的有关规定和当地环保部门的要求确定处理程度，以确保出水水质。
(2)污水处理设施的设计和建设必须结合小区的整体规划和建筑特点，即外观设计上要与小区建筑环境相协调，以求美观。
(3)在污水处理工艺上力求简单实用，以方便管理。
(4)在高程布置上应尽量采用立体布局，充分利用地下空间。平面布置上要紧凑，以节省用地。
  (5)污水处理厂位置应尽可能位于小区下风向，与其它建筑物有一定的距离，以减少对环境的影响。
(6)设备化，定型化，模块化，施工安装方便，运行简易，设备性能稳定，适合分期建设。
(7)处理程度高，污泥产量少，并尽可能采用节能处理技术。
(8)处理构筑物对水力负荷和有机物负荷的适应范围较大，使系统有较好的经受冲击负荷的能力。
  (9)小区内的人口是逐渐增加的，因此小区污水处理厂应留有发展余地。

3.2 工艺流程的选择
3.2.1 处理工艺的比较与分析
中水回用技术是一项切实可行的节水技术，它的开发与推广对节约用水，提高水资源的利用率，减少污水排放以及减轻下水道的负荷等都有着十分重要的意义。中水处理工艺分为预处理、主要处理及深度处理单元。
(1)预处理
包括格栅、调节池。格栅用以阻截大块的悬浮或漂浮的固体污染物，其后设沉淀池以去除砂砾类无机固体颗粒，设调节池以降低对后续生物处理的冲击负荷。
(2)主要处理单元

3．中水处理系统的工艺选择
主要处理单元包括物理化学处理法、生物处理法和膜处理法。物化法即混凝沉淀（气浮）技术。生物法是指利用微生物吸附、氧化分解污水中的有机物的处理方法，在中水中应用较多的是好氧生物膜处理技术，即生物接触氧化法、生物滤池等。膜处理法是一种产生于20世纪60年代的高效分离技术，以纳滤膜分离代替沉淀、过滤单元，把生物反应器和膜分离有机地结合起来的一项工艺，具有处理效果好、能耗低、占地面积小的优点。其中，一体化MBR反应器
由于其结构紧凑、出水水质优于杂用水标准、操作管理简便而成为住宅小区中水回用的首选。
通过中水管道系统收集的生活污水其主要成分为无机物和天然有机物，一般不含有毒物质，具有适应微生物（污染物净化微生物和病原微生物）生长和繁殖的条件。因此，中水处理系统应采用生物处理作为主体工艺，联合使用物化方法，以确保水处理的质量要求。
(3)深度处理
经过生物处理的二级出水水质一般达不到中水回用的水质标准，因此要实现中水回用势必要在二级处理后再进一步进行深度处理，包括去除氮磷、溶解性有机物、溶解性无机物、消毒、脱臭、除色及有毒物质的处理。常用的方法有混凝、过滤、活性炭吸附、膜过滤、氯氧化或紫外线照射消毒，等等。
表3为各种处理方法的比较。

表3 各种中水处理方法比较
项目
生物处理法
物理化学处理法
膜处理法
回收率
90%以上
90%以上
70%-80%
适用原水
优质杂排水、杂排水、生活污水
优质杂排水
超滤UF：优质杂排水
反渗透RO：杂排水、生活污水
重复用水的使用范围
杂排水—冲厕
空调污水—冲厕
冲便器、空调
冲便器、空调
适应水量负荷变化的能力
小
稍大
大
水质变化适应能力
较适应
较适应
适应
处理后水质
BOD
好
一般
好
SS
一般
好
好
间歇运转
不适合
稍适合
适合
产生污泥量
较多
多
不需经过处理随冲洗水排
装置的密封性
差
稍差
好
项目
生物处理法
物理化学处理法
膜处理法
臭气的产生
多
稍少
少
基建投资
较少
较少
大
动力消耗
小
较小
UF：较小
RO：大
运转管理
较复杂
较容易
容易
装置所占面积
最大
中等
最小
3.2.2 工艺流程的选择
目前，国内常用的中水处理工艺流程有：
表4 常见中水处理流程
序号
简称
预处理
主处理
深度处理（后处理）

1
混凝气浮

2
接触氧化

3
膜生物反应器（MBR）

注： 1. 内步骤可用，亦可不用，视水质情况定。 2. 前2种流程均有污泥处理，表内未列。
由于混凝气浮处理应用范围较小（仅适用于原水水质为优质杂排水的情况），现就第2、3种处理工艺进行详细介绍和比较。
工艺2：格栅—调节池—生物接触氧化池—沉淀过滤器—消毒—中水
生物接触氧化法是生物膜法的主要设施之一，生物膜法是一大类生物处理法的统称，其主要利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。其原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。老化的生物膜不断脱落下来，随水流入二次沉淀被沉淀去除。
生物接触氧化法的特点：（1）由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好。生物接触氧化池内单位容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；（2）生物接触氧化法不需要污泥回流，也就不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；（3）由于生物固体量多，水流又属完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；（4）生物接触氧化池有机容积负荷较高时，其F/M保持在较低水平，污泥产量较少。
工艺3：格栅—调节池—MBR一体化反应器—消毒—中水
MBR是将生物处理与膜分离技术相结合而成的一种高效污水处理新工艺，它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解物质在反应器中不断反应、降解。MBR反应器具有常规污水生化处理无法比拟的优势，近年来已经被逐步应用于城市污水和工业废水的处理，在中水回用处理中也得到了越来越广泛的应用。其优点是生化效率高、抗冲击负荷能力强、出水水质良好，占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制。
膜生物反应器技术已经逐步发展为淹没式（Submerged）和分离式(Side-stream)膜生物反应器两大流派。淹没式MBR（图一）是将膜组件浸没在生物反应器中，微生物在曝气池中好氧降解有机污染物，水通过膜的过滤引出反应器。分离式MBR（图二）是将膜组件与生物反应池分开，生物反应器的混合液经泵增压后进入膜组件，在压力作用下混合液中的液体通过膜，成为系统处理水；固形物、大分子物质等则被截留。淹没式MBR由于低能耗、清洁周期较长而使其运行费用较低，而分离式MBR的膜片面积相对较小，因而设备投资费用较低。

图一 淹没式MBR示意图
图二 分置式MBR示意图
膜生物反应器具有如下特点：
(1) 紧凑合理的污水处理系统
MBR可以在高浓度的活性污泥（传统法的2-5倍）条件下，仍可以进行生物反应。也就是说，在MBR中，含有更多有机组分的污水在短时间内或在更小的空间内可以被分解，生物反应速度较快。他不仅可以降解BOD等有机物，还具有硝化除氮的功能。而且有MBR中，不需要二沉池。因此相比传统的活性污泥法来说，安装MBR空间要小得多。它可以适用于既有设备的扩容改造，也可以减少新建设备的占地面积。
（2）高质量的处理水质
膜分离不可能像沉降分离那样发生悬浮物泄漏的问题，而且一些微生物如大肠杆菌，隐孢子虫等均可被微滤膜除去，处理水的消毒过程就可以变得相当简单。另外，处理水不需要经过特别操作就可以作为中水再利用。MBR系统的出水水质比传统的活性污泥法要好得多，因此，MBR系统的出水可用来进行灌溉或通过RO（反渗透）进一步处理后用作一些工业用水。
（3）建设成本低
设备简单施工容易，比传统活性污泥法节省了设置面积。因此，整体建设费便宜，短时间施工可能。
（4）运行维修管理方便
处理系统简单且耐受负荷变化，在MBR系统中，很少或几乎没有剩余污泥流出。可以进行简单的污泥管理，装置的自动化程度高。
MBR工艺先进，能够实现运转的自动控制，运转管理方便，运转方式灵活，在常年处理运转中能够保证出水所要求的处理程度，处理效果稳定。
3.2.3经济技术比较
现对两种工艺流程作经济技术分析比较，见表5
表 5 中水回用系统各工艺技术及经济比较
处理工艺
占地面积
设备投资（万元）
运行总成本（含折旧）（元/m2）
出水水质
接触氧化
一般
30
2.82
较好
一体化MBR反应器
较小
76
2.67
很好
注：1. 表中数据以某小区为例。该小区总建筑面积10万m2,绿化面积占30%，共有1100户，3300人，270辆汽车。
该中水系统位于小区内，为了不影响小区的美观，对于居住在内的业主不产生视觉或嗅觉上的不快，膜生物反应器（MBR）是一种相对较佳的选择。同时由于MBR占地小、出水水质稳定、管理方便，使得MBR在小区内的推广有着得天独厚的优势。
综合以上观点及分析，本中水处理工艺采用一体化MBR即淹没式膜生物反应器(Submerged Membrane Bio—Reactor，SMBR)。

表 6 方案优点一览表
序号
项目
特点
1
生物处理效率
高
2
抗冲击负荷能力
强
3
容积负荷
高
4
运行管理
方便
5
运行成本
低
6
占地
少
7
建设投资
低
8
出水水质
好
表7 处理效果预测表
指 标
处理单元
CODCr
BOD5
SS
NH3-N
进水(mg/L)
150~250
70~150
≤200
≤15
预计出水水质(mg/L)
< 30
< 5
<10
< 5
各构筑物去除率
调节池（预曝气）
10%
10%
/
/
初沉池
10%
10%
55%
/
MBR
>90%
>90%
>95%
>85%

4.工艺设计

4．工艺设计

4.1 处理站位置的确定
建筑群的中水处理站应靠近主要集水和用水地点，并应注意建筑荫蔽、隔离和环境的美化。有单独的进出口和道路，便于进出设备、排除污物。
基于以上要求，中水处理站位置确定见中水处理站平面图。

4.2 工艺流程

生活废水
泵
格栅、调节池
一体化MBR反应器
中水贮水池
出水
初沉池
贮泥池
上清液回流至城市污水管道
恒压供水系统
剩余污泥
污泥由环卫部门定期抽走
加药消毒
泵
鼓风机
PLC编程机
4.3 工艺说明
小区一期5幢建筑物中的生活杂排水经分流管道收集后，先经过预处理：格栅+调节池，隔除悬浮固体物质。废水经潜污泵提升至竖流式沉淀池，再进入一体化MBR反应器，由抽吸泵抽吸得到膜过滤出水。于出水管道处设加药装置一套，经过消毒后的水进入中水贮水池（清水池），由气压供水系统进行恒压供水。
初沉池和MBR反应器产生的少量污泥排入贮泥池，由环卫部门定期抽走。
曝气系统使用回转式鼓风机3台，采用穿孔管曝气，提供调节池、MBR反应器及污泥气提所需的曝气量。
中水处理站设计为一层地下建筑，采用一体化设计，各构筑物均建于一整块混凝土浇注底版上。设备操作间内设置加药筒、鼓风机室、脱臭设备、抽吸泵等设备。采用一次提升重力流处理，最后加压供水。

4.4 主要构筑物和设备选型
4.4.1 预处理
格栅
原水为优质杂排水，设一道细格栅以防止大颗粒悬浮物进入调节池，防止产生沉淀现象或发酵形成浮渣层，确保水泵等设备的正常运转，减轻后续处理设施负荷，保证废水处理系统的稳定运行。选用HF500型自清式格栅除污机，栅条间隙为4mm，安装角度70度，有效宽度0.336米，栅前水深暂定-1.0米，设计时按照实际进水管道标高作调整。格栅出渣口设置存渣设备，定期将栅渣清除。
调节池
考虑到居民小区内用水相对集中于白天和傍晚，而夜间用水量少，生活污水的水质、水量波动较大，因此需设调节池以均化水质、调节水量。调节池容积按停留时间8小时计。池内设置两台潜水排污泵，根据水量选用两台50WQ15-15-1.5型潜污泵，该泵参数：扬程15m，流量15m3/h，电机功率1.5kw。为了防止调节池积泥发臭的问题，在调节池内安装预曝气系统，采用穿孔曝气系统（风机与MBR反应器合用）。预曝气系统不仅有效地解决了沉淀问题和防止污水缺氧发臭，同时还有一定的生化处理作用，去除BOD 约为10－20％，降低了后续生化处理设施的有机负荷，提高了处理效果。此外为了便于检修及预防突发事故，调节池前应设置应急直排系统，以便特殊情况下使用。
4.4.2 初沉池
虽经格栅处理，废水中仍存在大量的细颗粒悬浮物，若不经沉淀处理，大量悬浮物将在后续设施中沉淀发酵，造成淤积，因此在废水进入MBR反应池前先进行沉淀处置。并且大量的悬浮物沉降可降低后续设施的有机物处理负荷，预计COD去除率可达10～20%。
4.4.3 一体化MBR反应器
本设计中水处理系统采用日本三菱(RAYON)公司开发研制的膜片（表8）。MBR反应器的工作原理是利用混合池内的好氧微生物降解污水中的有机污染物，然后通过中空纤维膜（聚乙烯）进行高效的固液分离出水。设备为淹没式MBR（SMBR），膜组件直接置入反应器内，通过自吸式泵的负压抽吸作用得到膜过滤出水，由于不需要混合液的循环系统，能耗低；曝气器设置在膜的正下方，空气搅动在膜的表面产生错流，混合液随气流向上流动，在膜表面产生剪切力，在这种剪切力的作用下，胶体颗粒被迫离开膜表面，让水透过，得到过滤出水。一体化膜生物反应器(SMBR)对有机物去除的强化机理有两方面，一是生物反应器对有机物的降解作用：由于膜组件浸没在生物反应器内，膜表面积聚了高浓度的活性污泥絮体，生物降解作用相对于传统的活性污泥法大大增强；另一个方面是膜对有机大分子物质的截留作用即膜的筛滤作用对溶解性有机物的去除。归纳起来，MBR系统有一下优点：
² 维护管理方便—— 不需污泥回流，污泥膨胀对系统正常运行没有影响
² 处理设施小型化—— 反应池内污泥浓度可达8-12g/L，故容积负荷高、占地面积小，大大减小了土建投资
² 污泥产量少
² 生物相丰富、处理出水水质稳定
² 动力消耗低—— 采用外进内出式膜（内部吸引），操作压力仅为-0.15～-0.4kg/cm2左右
² 膜分离单元不需经常清洗——优质的MBR膜的内外表面非常光滑，污泥不易粘附，反应池内膜下方设曝气器，对膜亦有清洗作用
² 现场工程周期短—— 一体化设备，现场安装
表8 日本三菱（RAYON）公司膜片(组)规格
膜型号
SUR334LA
膜组件数量
3 m2/片×40片
膜材质
聚乙烯
膜有效长度
405 mm
膜特性
疏水性（亲水化处理）
膜片高度
1035 mm
膜孔径
0.4 um
使用温度
40℃ 以下
膜外径
540 um
膜组件面积
120 m2
膜内径
360 um
膜组件尺寸(mm)
841×614×1062
膜有效面积
3 m2
重量（干重）
55 kg
膜间距
460 mm
重量（含水、污泥）
100 kg

4.4.4 贮泥池
初沉池及MBR反应器产生的少量污泥排入贮泥池浓缩、储存。上清液回流至调节池进行进一步处理，浓缩后的污泥定期由环卫部门抽走。
4.4.5 中水贮水池
经一体化MBR反应器后的出水进入中水贮水池，为了保证生活废水经处理后达到中水标准，在进入中水贮水池前，中水必须经过加氯消毒，消除其中的有害病菌。为了保证中水使用恒定和具有充足的水量，出水采用恒压变频供水系统。
4.4.6 消毒剂的选用
经过比较，决定选用次氯酸纳NaClO溶液作为消毒剂。NaClO的优点是消毒效果好，安全性高，但需定期加盐、清洗。该溶液有效氯含量为10%。
表9 各种消毒剂的选用和性能比较
消毒剂种类
投加量
投加方式
使用条件

液氯
有效率5-8mg/L
保持余氯0.5-1mg/L
必须设氯瓶和加氯机，可用真空加氯机或随动式加氯机，不允许直接注入水中
使用普遍、效果可靠、操作简便、成本低；接触时间不小于30min，使用时注意氯气毒性

氯片
投加量按有效氯计同液氯，一般氯片有效氯含量为65%-70%
有专用氯片消毒器，若能保证混合效果也可直接投加
适于小规模使用，使用管理方便，设备少，但价格较高

二氧化氯ClO2
淋浴水0.5-2mg/L
浴池水10-30mg/L
有定型的二氧化氯发生器，可直接选用
杀菌消毒能力强，接触时间短，电耗、盐耗均较低；须现场制造，通风条件要好，价格较高

次氯酸钠溶液NaClO
投量按有效氯计同液氯有效氯占10%-12%
用成品溶液或次氯酸钠发生器制取，前者用溶液投加设备投加，后者直接投加
消毒效果同液氯，安全性由于液氯；发生器价格较高，并需定期加盐、电极也需定期清洗
漂白粉CaOCl
漂粉精Ca(OCl)2
漂白粉含有效氯20%-30%
漂粉精含有效氯60%-70%
可溶于水中制成1%-2%浓度的溶液投加或直接投加
设备简单，不需专人管理，比较安全；投加量不易掌握，漂白粉需配制，并需及时清渣，漂粉精价格较贵
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消毒剂种类
投加量
投加方式
使用条件
臭氧O3
投量1-3 mg/L
有专用的臭氧发生器产生臭氧直接投加
氧化能力强，还可降解残余有机物、色度、臭味等，接触时间短，但保持时间也短；设备复杂，不易维护管理，电耗和投资均较高

4.5 MBR清洗系统
MBR在运行过程中会被污水中的有机物及各种悬浮物堵塞，需进行定期化学清洗，一般三个月用药剂进行清洗一次（具体清洗周期根据运行情况而定），具体清洗方法如下。
在反应器内液面到膜元件上部的水深超过500mm状态下，即膜元件被浸没的状态下进行药剂清洗。将药液沿透过水导流徐徐注入充满膜元件，使药剂从膜的里侧向外侧渗出。
（1）膜化学清洗步骤
药液注入时，请利用自由水头，依靠重力注入，流程如下图所示。
阀
加药箱
1000mm以下

集水管

阀门

膜元件

加药箱

步骤如下：
请确认药液阀门已关闭。
药液储槽内药液调整到给定状态。
停止过滤运行、关闭透过水阀（继续曝气）。
徐徐打开药液阀，开始注入给定量的药液。
注入后，放置给定时间（1~3小时）。
关闭药液阀，打开透过水阀，重新开始过滤运行。
由于开始运行初期时的透过水中残留有药液，请将其返送回原水槽。无法返送时，请根据使用场所的环境来实施废液处理。
（2）膜元件化学清洗时的注意事项
应该使用重力方式进行药液注入，压力控制在10kPa以下。如果直接通过泵注入，压力可能会在10kPa以上，将导致膜元件的损坏。因此绝对禁止直接通过泵注入。
就在膜元件处于浸没状态下注入。为了确保操作者的安全，请确保水面到膜元件上部的水深在500mm以上。
药液清洗时，曝气搅拌也就继续。但是，药品种类等的影响会导致膜浸没槽产泡。这里可以适当下调曝气量。
药液温度越高，则冲洗效果越好。但是温度不应该超过40度。另一方面，温度太低时，无法发挥冲洗的效果，可能会无法恢复膜性能。因此，应尽量保持膜生物反应器内的温度在较高的水平。
药液冲洗结束时，膜元件内及透过侧配管中会残留药液。再次进行过滤运行时，在药液对过滤水质的影响消失前，应将过滤水返送到原水或者作为废水进行处理。
（3）膜清洗系统设计
膜元件采用浓度为2000~6000ppm的NaClO溶液进行清洗，清洗用药量为500L/次，清洗持续时间为了1~3小时。
膜清洗系统由清洗药箱及相应管道阀门组成。
清洗药箱采用PE药箱，容量为500L。共一个，置于地上，使药液水平面高于膜生物反应池水平面1米以下。

5．臭气处理

5．臭气处理
5.1 工艺说明
生活废水在处理过程中可能会产生少量的臭气或异味，若不经处理直接排放，有可能影响周围的居住环境。为了彻底的消除臭气所产生的不利影响，拟采用成熟、可靠、经济的脱臭技术，将臭气处理达到无色无味后再排放，确保住宅区内部的环境质量。
目前，控制臭气的主要方法有物理法、化学法和生物法三种。物理法常见的有中和法、稀释法、冷凝法和吸附法等，不改变恶臭物质的化学性质，只是
用一种物质将臭味掩蔽或稀释，或将恶臭物质由气相转移至液相或固相。化学法则是使用另外一种物质与恶臭进行化学反应，改变恶臭物质的化学结构，使之转变为无臭物质或臭味较低的物质，常见方法有热力燃烧法，催化燃烧法，化学氧化法和洗涤法等，净化效率高，恶臭物质可被彻底分解，但设备易腐蚀，处理费用高，易造成二次污染。生物脱臭法是指利用微生物的代谢活动来氧化恶臭物质，使之无害化，对于有机成分，其最终产物为二氧化碳和水，但占地较大，且停留时间过长，反应较慢。
根据小区的现场条件，采用活性炭吸附法脱臭，活性炭吸附法有较好的脱臭效果，经深度处理后气体高空排放，但运行费用略高。
5.2 工艺特点
生活污水处理设施为全封闭系统，所有处理设施产生的臭气有管道收集后通过活性炭脱臭系统脱臭，然后高空排放，其主要特点为：
（1）脱臭效果好；
（2）吸附装置操作简单，占地小；
（3）设置高空排放管，对于各种意外情况均可保证臭气得到处理，确保住宅小区内的居住环境不受影响。
5.3 处理构筑物及设备
臭气处理主要收集产生臭气较大的调节池、MBR反应池、沉淀池与贮泥池等构筑物内的。这些处理池近顶板处开适量的孔互相打通，通过引风机使这些池内部形成负压，则臭气不会外溢。
收集后的臭气由脱臭塔处理，脱臭塔内填料选用活性炭。处理后的气体由管道输送至就近的一幢住宅楼的通风管道高空排放。
6．建筑、结构设计
6.1 设计原则
(1) 在保证生产、满足使用、节约投资和技术可行的前提下，为工作提供良好的建筑室内外空间和环境。
(2) 根据地区特点，因地制宜地选用地方材料。
(3) 尽量以钢塑代木，节约木材，并满足建筑节能要求。
(4) 本设计遵守国家、部和地区的有关规定、规范和标准，同时兼顾建设单位及主管部门所提供的数据和合理要求。
(5) 贯彻执行“适用、经济，在可能的条件下注意美观”的原则。
(6) 尽量采用国家标准图集和本地区通用图集。

6.2 建筑设计
建筑设计主要遵循以下设计规范和依据：
（1）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89)
（2）《现行建筑设计规范大全》

6.3 结构设计
结构设计主要遵循以下设计规范和依据：
(1) 《砌体结构设计规范》GBJ-83
(2) 《建筑地基基础设计规范》GBJ7-89
(3) 《混凝土结构设计规范》
本设计水池池体采用现浇钢筋混凝土形式，并按自身墙体抗渗考虑。所采用钢筋混凝土等级不低于C30。

7．电气控制

7. 电气控制
7.1 设计范围
本设计范围为中水处理站内各建、构筑物及设备的配电、照明、接地、界区内外线及电讯设计。
7.2设计标准
根据中水处理工艺需要，本设计采用一台PLC自动电气控制柜控制，并可根据需要增加一套工业上位机系统。设备运行数据由PLC收集后，通过特殊的通讯接口输送到位于控制室的电脑终端显示；同时电脑通过自控软件可改变PLC中各变量即设备运行参数，从而改变中水处理站设备的运行状态，实现远程控制的目的。此外，上位机系统还可以进行数据的存储和整理，若与打印机连接，还可打印报表。
各动力设备均设电源短路和过载保护；潜污泵接线采用防水接线盒；动力电线管预埋采用镀锌钢管，照明电线管采用UPVC管。

7.3 用电负荷
用电负荷见表10
表10 用电负荷表
设备名称
型号
功率（kW）
数量
总计
格栅
HF500
0.75
1
0.75